Termoquímica Que estudos, leis e aplicações

O termoquímica É responsável pelo estudo das modificações calóricas que são realizadas nas reações entre duas ou mais espécies. É considerada uma parte essencial da termodinâmica, que estuda a transformação do calor e outros tipos de energia para entender a direção na qual os processos se desenvolvem e como sua energia varia.

Da mesma forma, é fundamental entender que o calor envolve a transferência de energia térmica que ocorre entre dois corpos, quando eles estão em temperaturas diferentes; enquanto a energia térmica é aquela que está associada ao movimento aleatório que átomos e moléculas possuem.

Portanto, como em quase todas as reações químicas a energia é absorvida ou liberada por meio do calor, é muito importante analisar os fenômenos que ocorrem através da termoquímica.

Índice

• 1 O que a termoquímica estuda?
• 2 leis
  • 2.1 Lei de Hess
  • 2.2 Primeira lei da termodinâmica
• 3 aplicações
• 4 referências

O que a termoquímica estuda?

Como observado anteriormente, a termoquímica estuda as mudanças de energia na forma de calor que ocorrem em reações químicas ou quando ocorrem processos que envolvem transformações físicas.

Nesse sentido, é necessário esclarecer certos conceitos dentro do assunto para uma melhor compreensão do mesmo.

Por exemplo, o termo "sistema" refere-se ao segmento específico do universo que está sendo estudado, significando "universo" a consideração do sistema e seus arredores (tudo externo a ele).

Assim, um sistema geralmente consiste nas espécies envolvidas nas transformações químicas ou físicas que ocorrem nas reações. Estes sistemas podem ser classificados em três tipos: aberto, fechado e isolado.

- Um sistema aberto é aquele que permite a transferência de matéria e energia (calor) com o seu entorno.

- Em um sistema fechado há uma troca de energia, mas não de matéria.

- Em um sistema isolado não há transferência de matéria ou energia na forma de calor. Esses sistemas também são conhecidos como "adiabáticos".

Leis

leis termoquímicos estão intimamente ligados com a lei de Laplace e Lavoisier ea lei de Hess, que são os precursores da primeira lei da termodinâmica.

O princípio expresso pelo francês Antoine Lavoisier (major química e nobre) e Pierre-Simon Laplace (famoso matemático, físico e astrônomo) informou que "a mudança na energia manifestada em qualquer transformação física ou química tem igual magnitude e direção contrário à alteração na energia da reação reversa ".

Lei de Hess

Na mesma ordem de ideias, a lei formulada pelo químico russo originário da Suíça, Germain Hess, é a base da explicação da termoquímica.

Este princípio é baseado em sua interpretação da lei de conservação de energia, que se refere ao fato de que a energia não pode ser criada ou destruída, apenas transformada.

A lei de Hess pode ser promulgada desta forma: "entalpia total, em uma reação química é o mesmo se a reação é realizada em uma única etapa, como se isso acontece em uma seqüência de várias etapas."

A entalpia total é dada como a subtração entre a soma da entalpia dos produtos menos a soma da entalpia dos reagentes.

No caso da variação de entalpia padrão de um sistema (em condições padrão de 25 ° C e 1 atm) podem ser sintetizados de acordo com a reacção seguinte:

ΔH_reação = ΔΔH_(produtos) - ΔΔH_(reagentes)

Outra maneira de explicar esse princípio, sabendo que a variação de entalpia refere-se a troca de calor nas reações quando estes ocorrem a uma pressão constante, é dizendo que a mudança na entalpia líquido de um sistema não depende do caminho é seguido entre o estado inicial e final.

Primeira lei da termodinâmica

Esta lei é tão intrinsecamente ligada à termoquímica que às vezes é confundida qual foi a que inspirou a outra; Então, para esclarecer essa lei, você deve começar dizendo que ela também tem suas raízes no princípio da conservação de energia.

Assim, a termodinâmica não só considera o calor como uma forma de transferência de energia (como a termoquímica), mas também envolve outras formas de energia, como a energia interna (U).

Assim, a variação na energia interna de um sistema (ΔU) é dada pela diferença entre seus estados inicial e final (como visto na lei de Hess).

Considerando-se que a energia interna é composta por energia cinética (movimento de partículas) e a energia potencial (interacções entre partículas) o mesmo sistema pode-se inferir que outros factores que contribuem para o estudo das propriedades de cada sistema.

Aplicações

A termoquímica tem múltiplas aplicações, algumas delas serão mencionadas abaixo:

- Determinação de mudanças de energia em certas reações através do uso de calorimetria (medição de mudanças de calor em certos sistemas isolados).

- Dedução das mudanças de entalpia em um sistema, mesmo quando estas não podem ser conhecidas por uma medição direta.

- Análise de transferências de calor produzidas experimentalmente quando compostos organometálicos são formados com metais de transição.

- Estudo de transformações de energia (na forma de calor) dadas em compostos de coordenação de poliaminas com metais.

- Determinação das entalpias da ligação metal-oxigénio das β-dicetonas e β-dicetonas ligadas aos metais.

Como nas aplicações anteriores, a termoquímica pode ser usada para determinar um grande número de parâmetros associados a outros tipos de energia ou funções de estado, que definem o estado de um sistema em um determinado momento.

A termoquímica também é usada no estudo de numerosas propriedades de compostos, como na calorimetria de titulação.

Referências

1. Wikipédia. (s.f.) Termoquímica Obtido em en.wikipedia.org
2. Chang, R. (2007). Química, nona edição. México: McGraw-Hill.
3. LibreTexts. (s.f.) Termoquímica - uma revisão. Retirado de chem.libretexts.org
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5. Ribeiro, M. A. (2012). Termoquímica e suas aplicações em sistemas químicos e bioquímicos. Retirado de books.google.co.ve
6. Singh, N. B., Das, S. S. e Singh, A. K. (2009). Química Física, Volume 2. Obtido em books.google.co.ve